■スターリングの公式と・・・(その8)
ここでは,
Σk^4logk
について考えてみる.定数Cは
C=−ζ’(−3)
で与えられるだろうか?
f(x)=x^4logx f^(5)(x)=24/x
f’(x)=4x^3logx+x^3 f^(6)(x)=−24/x^2
f”(x)=12x^2logx+7x^2 f^(7)(x)=48/x^3
f^(3)(x)=24xlogx+24x f^(8)(x)=−144/x^4
f^(4)(x)=24logx+48 f^(9)(x)=576/x^5
より,
f^(k)(x)=(-1)^k-124(k−5)!/x^k-4
f^(2k-1)(x)=24(2k−6)!/x^2k-5
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Σ(1,n)k^4logk〜∫(1,n)x^4logxdx+(f(n)+f(1))/2+ΣB2k/(2k)!(f^(2k-1)(n)-f^(2k-1)(1))+R
∫(1,n)x^4logxdx=[x^5/5・logx]-∫(1,n)x^4/5dx=n^5/5・logn-n^5/25+1/25
(f(n)+f(1))/2=n^4logn/2
(f'(n)-f'(1))/12=1/12・(4n^3logn+n^3-1)
(f^(3)(n)-f^(3)(1))/720=(24nlogn+24n-24)/720
(f^(5)(n)-f^(5)(1))/30240=(24/n-24)/30240
(f^(7)(n)-f^(7)(1))/1209600=(48/n^3+48)/1209600
B2k/(2k)!(f^(2k-1)(n)-f^(2k-1)(1))=-6B2k/(2k)!(2k−5)!(1/x^2k-4−1)→-6B2k/(2k)(2k-1)(2k-2)(2k-3)(2k-4)
Σk^4logk〜(n^5/5+n^4/2+n^2/3-n/30)・logn-n^5/25+n^3/12-n/30+C
C=1/25-1/12+1/30-1/1260+1/25200-・・・
Σk^4logk〜(n^5/5+n^4/2+n^2/3-n/30)・logn-n^5/25+n^3/12-n/30-6ΣB2k/(2k)(2k-1)(2k-2)(2k-3)(2k-4)
K=3~
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